Чем отличается множество и линейный список в информатике

Основные структуры данных. Матчасть. Азы

Все чаще замечаю, что современным самоучкам очень не хватает матчасти. Все знают языки, но мало основы, такие как типы данных или алгоритмы. Немного про типы данных.

Еще в далеком 1976 швейцарский ученый Никлаус Вирт написал книгу Алгоритмы + структуры данных = программы.

40+ лет спустя это уравнение все еще верно. И если вы самоучка и надолго в программировании пробегитесь по статье, можно по диагонали. Можно код кофе.

В статье так же будут вопросы, которое вы можете услышать на интервью.

Что такое структура данных?

Структура данных — это контейнер, который хранит данные в определенном макете. Этот «макет» позволяет структуре данных быть эффективной в некоторых операциях и неэффективной в других.

Какие бывают?

Линейные, элементы образуют последовательность или линейный список, обход узлов линеен. Примеры: Массивы. Связанный список, стеки и очереди.

Нелинейные, если обход узлов нелинейный, а данные не последовательны. Пример: граф и деревья.

Основные структуры данных.

Массивы

Массив — это самая простая и широко используемая структура данных. Другие структуры данных, такие как стеки и очереди, являются производными от массивов.

Изображение простого массива размера 4, содержащего элементы (1, 2, 3 и 4).

Каждому элементу данных присваивается положительное числовое значение (индекс), который соответствует позиции элемента в массиве. Большинство языков определяют начальный индекс массива как 0.

Бывают

Одномерные, как показано выше.
Многомерные, массивы внутри массивов.

Основные операции

Вопросы

Стеки

Стек — абстрактный тип данных, представляющий собой список элементов, организованных по принципу LIFO (англ. last in — first out, «последним пришёл — первым вышел»).

Это не массивы. Это очередь. Придумал Алан Тюринг.

Примером стека может быть куча книг, расположенных в вертикальном порядке. Для того, чтобы получить книгу, которая где-то посередине, вам нужно будет удалить все книги, размещенные на ней. Так работает метод LIFO (Last In First Out). Функция «Отменить» в приложениях работает по LIFO.

Изображение стека, в три элемента (1, 2 и 3), где 3 находится наверху и будет удален первым.

Основные операции

Вопросы

Очереди

Подобно стекам, очередь — хранит элемент последовательным образом. Существенное отличие от стека – использование FIFO (First in First Out) вместо LIFO.

Пример очереди – очередь людей. Последний занял последним и будешь, а первый первым ее и покинет.

Изображение очереди, в четыре элемента (1, 2, 3 и 4), где 1 находится наверху и будет удален первым

Основные операции

Вопросы

Связанный список

Связанный список – массив где каждый элемент является отдельным объектом и состоит из двух элементов – данных и ссылки на следующий узел.

Принципиальным преимуществом перед массивом является структурная гибкость: порядок элементов связного списка может не совпадать с порядком расположения элементов данных в памяти компьютера, а порядок обхода списка всегда явно задаётся его внутренними связями.

Бывают

Однонаправленный, каждый узел хранит адрес или ссылку на следующий узел в списке и последний узел имеет следующий адрес или ссылку как NULL.

Двунаправленный, две ссылки, связанные с каждым узлом, одним из опорных пунктов на следующий узел и один к предыдущему узлу.

Круговой, все узлы соединяются, образуя круг. В конце нет NULL. Циклический связанный список может быть одно-или двукратным циклическим связанным списком.

Самое частое, линейный однонаправленный список. Пример – файловая система.

Основные операции

Вопросы

Графы

Граф-это набор узлов (вершин), которые соединены друг с другом в виде сети ребрами (дугами).

Бывают

Ориентированный, ребра являются направленными, т.е. существует только одно доступное направление между двумя связными вершинами.
Неориентированные, к каждому из ребер можно осуществлять переход в обоих направлениях.
Смешанные

Встречаются в таких формах как

Общие алгоритмы обхода графа

Вопросы

Деревья

Дерево-это иерархическая структура данных, состоящая из узлов (вершин) и ребер (дуг). Деревья по сути связанные графы без циклов.

Древовидные структуры везде и всюду. Дерево скилов в играх знают все.

«Бинарное дерево — это иерархическая структура данных, в которой каждый узел имеет значение (оно же является в данном случае и ключом) и ссылки на левого и правого потомка. » — Procs

Три способа обхода дерева

Вопросы

Trie ( префиксное деревое )

Разновидность дерева для строк, быстрый поиск. Словари. Т9.

Вот как такое дерево хранит слова «top», «thus» и «their».

Слова хранятся сверху вниз, зеленые цветные узлы «p», «s» и «r» указывают на конец «top», «thus « и «their» соответственно.

Вопросы

Хэш таблицы

Хэширование — это процесс, используемый для уникальной идентификации объектов и хранения каждого объекта в заранее рассчитанном уникальном индексе (ключе).

Объект хранится в виде пары «ключ-значение», а коллекция таких элементов называется «словарем». Каждый объект можно найти с помощью этого ключа.

По сути это массив, в котором ключ представлен в виде хеш-функции.

Эффективность хеширования зависит от

Вопросы

Список ресурсов

Вместо заключения

Матчасть так же интересна, как и сами языки. Возможно, кто-то увидит знакомые ему базовые структуры и заинтересуется.

Спасибо, что прочли. Надеюсь не зря потратили время =)

PS: Прошу извинить, как оказалось, перевод статьи уже был тут и очень недавно, я проглядел.
Если интересно, вот она, спасибо Hokum, буду внимательнее.

Источник

В чем разница между списком и множеством

главное отличие между списком и множеством Список хранит повторяющиеся значения, а et не хранит повторяющиеся значения. Язык программирования Java поддерживает Коллекции. Список и Набор принадлежат и

Содержание:

главное отличие между списком и множеством Список хранит повторяющиеся значения, а Set не хранит повторяющиеся значения.

Язык программирования Java поддерживает Коллекции. Список и Набор принадлежат иерархии Коллекции. Оба являются интерфейсами, расширяющими интерфейс Collection. Эти интерфейсы предоставляют такие методы, как добавление, удаление, очистка, размер и т. Д. Для выполнения операций над коллекцией.

Ключевые области покрыты

1. Что такое список
— определение, функциональность
2. Что установлено
— определение, функциональность
3. В чем разница между списком и множеством
— Сравнение основных различий

Ключевой термин

ArrayList, Коллекции, HashSet, Интерфейс, LinkedList, Список, Набор, Вектор

Что такое список

Список является дочерним интерфейсом интерфейса Collection. Он способен поддерживать элементы во вставленном порядке. Кроме того, он также может содержать повторяющиеся значения. Классы ArrayList, LinkedList и Vector реализуют интерфейс List. Программисты могут создавать экземпляры каждого следующим образом.

List list1 = new ArrayList ();

Список list2 = новый LinkedList ();

Список list3 = новый вектор ();

Также возможно хранить объекты определенного типа, используя Generics. Синтаксис следующий.

Список список = новый список ();

Obj ссылается на тип объектов, которые может хранить список. Например,

Список list1 = новый ArrayList ();

ArrayList не обеспечивает безопасность потоков. Следовательно, доступ к одному и тому же ArrayList из нескольких потоков может привести к несогласованности данных. В LinkedList элементы могут соединяться друг с другом в прямом и обратном направлениях. Более того, Vector похож на ArrayList, но обеспечивает безопасность потоков.

Пример программы следующий.

Рисунок 1: Java-программа с ArrayList

Письма является объектом ArrayList. Метод add помогает вставлять элементы в ArrayList. Итератор () возвращает итератор в начало коллекции. Цикл while вызывает метод hasNext () в каждой итерации. Он вернет true, если в коллекции есть элементы. Внутри цикла метод next () помогает получить следующий элемент данных в коллекции. System.out.println отображает элемент на консоли.

Наблюдая за выводом, мы видим, что ArrayList поддерживает порядок вставки данных. Кроме того, буква «м» вставляется дважды. ArrayList содержит оба m. Следовательно, List хранит повторяющиеся значения.

Что установлено

Set является дочерним интерфейсом интерфейса Collection. Он не поддерживает повторяющиеся элементы. Следовательно, он поддерживает уникальный набор элементов. Классы HashSet, LinkedHashSet и TreeSet реализуют интерфейс Set. Программисты могут создавать экземпляры каждого следующим образом.

Set set1 = new HashSet ();

Set set2 = new LinkedHashSet ();

Set set3 = new TreeSet ();

Также возможно разрешить хранение объектов определенного типа, используя Generics. Синтаксис следующий.

Задавать set = new Set ();

Obj ссылается на тип объектов, которые может хранить набор.

Задавать set1 = новый HashSet ();

Классы HashSet, LinkedHashSet и TreeSet реализуют интерфейс Set. HashSet не поддерживает порядок вставки данных. LinkedHashSet поддерживает порядок вставки данных. Кроме того, TreeSet не поддерживает порядок вставки данных, но хранит элементы отсортированным образом. Пример программы следующий.

Рисунок 2: Java-программа с HashSet

Буквы являются объектом HashSet. Метод add помогает вставлять элементы в HashSet. Эта программа также содержит методы iterator (), hasNext () и next (), как в приведенной выше программе.

Наблюдая за выводом, мы видим, что HashSet не поддерживает порядок вставки данных. Кроме того, буква «m» вставляется дважды, но содержит только один m. Поэтому Set не хранит повторяющиеся значения.

Разница между списком и множеством

Определение

дупликация

Основное различие между List и Set состоит в том, что List хранит повторяющиеся значения, тогда как Set не хранит повторяющиеся значения.

Классы

ArrayList, LinkedList и Vector реализуют интерфейс List, в то время как классы HashSet, LinkedHashSet и TreeSet реализуют интерфейс Set.

ListIterator

Более того, можно использовать Iterator или ListIterator для обхода элементов в списке. Однако невозможно использовать ListIterator для обхода элементов в наборе. Следовательно, это еще одно различие между List и Set.

Нулевые значения

Заключение

Ссылка:

1. «Список интерфейсов в Java с примерами». GeeksforGeeks, 26 ноября 2018 г.

Источник

Отличие списка от множества

Киньте в меня ссылкой, пожалуйста, где об этом подробненько рассказано. Перелазил интернет и что-то не встретил, чтобы о множествах в ЛИСПе что-то рассказывали.

Слышал только то, что в множествах нет повторяющихся элементов, а так конкретно чем они отличаются от списков и вообще как в коде обозначаются не пойму.

Отличие множества от массива
Скажите, пожалуйста, какую строчку добавить, чтобы это было множество, а не массив (В множестве не.

Передача списка/коллекции/множества в хранимую процедуру
Ребята привет. Помогите советом. Мне нужна хранимая процедура которой с C# будут передавать.

Построить множества, состоящих из различных комбинаций элементов списка
Данный список некоторых объектов. Построить 5 множеств, состоящих из различных комбинаций элементов.

Множества. Определить игрушки из списка которых нет ни в одном из детсадов
12. Есть список игрушек, некоторые из которых имеются в N детских садах. Определить игрушки из.

Решение

В лиспе (Common Lisp) множеств вообще нет.

Есть несколько функций, которые производят со списками действия, аналогичные действиям над множествами: union, intersection, set-difference. Но это только аналогия.

На практике вместо множеств можно использовать те же списки или хеш-таблицы.

Формализуйте нам структуру данных (СД) «множество». Для примера формализуем СД список:

Предположим, хоть я и не соглашаюсь. Формализуйте Вы СД множество и СД список, а мы проанализируем.

— это не строгое математическое определение (которое в этом контексте для ТС было бы бесполезно), а функциональное определение (применительно к задаче). Есть возражения?

Добавлено через 1 минуту
agregationcompo, кроме того, вы же вырвали из моего определения кусок.

В некотором смысле да (если мыслить очень примитивно). Поэтому термин «множество» не может находиться в одном ряду с терминами «список», «массив», «дерево», etc.

Добавлено через 3 минуты
agregationcompo, можете использовать БНФ, РБНФ. Публика поймет.

Я не понимаю, какая еще формализация нужна? Тип множества и тип список, у каждого свои контракты. Все. Этого достаточно для формализации.

Добавлено через 3 минуты

В другой системе, формализация может отличаться от нашей, у Васи понятие множество может быть определено по-другому, например, как половой член, и это понятие в контексте васиной системы не имеет никакого отношения к тому, что это означает в нашей системе, и будет работать в васиной системе в соответствии с концепцией васи.

Мы в данном случае взяли математическое определение. Какая Вам еще формализация требуется, я не понимаю. Я определил систему аксиом, которая касается данного типа. Если надо что то доказывать, то это лежит вне плоскости формализации.

Источник

Чем отличается множество и линейный список в информатике

Ответ. В математике и информатике под понимают конечное упорядоченное множество атомарных (не делимых на более мелкие части) элементов.

То есть линейный список — это множество, которое имеет конечное число простых элементов, следующих в определенном порядке. Например, множество всех натуральных чисел списком не является. А множество цифр является линейным списком, если в нём зафиксирован порядок следования (например, по возрастанию).

В общем случае (в отличие от линейного списка) может иметь иерархическую структуру: ведь можно рассматривать списки, элементами которых снова являются списки.

В издательском деле под списком понимают письменный перечень, оформленный с помощью цифровых, буквенных или графических меток, которыми маркируются элементы списка. В дополнение к маркерам список записывают с отступами для отражения иерархической зависимости элементов: братья располагают на одном уровне, потомки смещают вправо по отношению к родителю.

Ответ. Маркированный список — это список, элементы которого сопровождают графические маркеры.

Ответ. На HTML можно кодировать списки с графическими маркерами в виде окружности, круга и квадрата:

C помощью CSS для маркера можно выбирать произвольное изображение (картинку из файла):

Ответ. Нумерованный список — это список, элементы которого сопровождают числовые или буквенные маркеры, следующие в порядке возрастания числового или алфавитного значения.

Ответ. На HTML можно кодировать списки, элементы которых пронумерованы числами (арабскими или римскими) или латинскими буквами.

Ответ. Вложенный список — это список, элементы которого (все или несколько) являются списками. Уровень вложенности, в HTML не ограничен, и это позволяет с успехом использовать списки для отображения сложных иерархических структур.

Ответ. Смешанный список — это вложенный список, в котором используются как маркированные, так и нумерованные списки.

Ответ. Списки следует использовать всякий раз, когда в тексте идёт перечисление объектов или задаётся инструкция, расписанная по шагам (пунктам). Визуальное оформление списков на экране существенно улучшает восприятие структуры излагаемого материала.

Ответ. Маркированный список удобен, когда порядок элементов в нём не важен. Примеры:

Нумерованный список хорош для описания действий, в которых важен порядок следования. Примеры:

Ответ. Неприятные ощущения от центрированных элементов списка в несколько раз усиливаются присутствием списочных маркеров:

Эти маркеры словно точки на одной прямой хочется расположить ровным вертикальным столбиком:

Ответ. После предшествующего списку текста ставят следующие знаки препинания:

После точки элементы нумерованных и маркированных списков начинаются с прописной буквы и завершаются точкой (или другим знаком препинания, заканчивающим предложение).

Если элементы списка состоят из коротких фраз или отдельных слов, несущих декларативный по содержанию смысл, то в конце каждого элемента списка точку можно не ставить.

После двоеточия элементы нумерованных списков начинаются с прописной буквы и завершаются точкой, а элементы маркированных списков начинаются со строчной буквы и завершаются точкой с запятой, за исключением последнего элемента, который завершается точкой.

Пример нумерованного списка после двоеточия.

Вася составил план выполнения домашнего задания:

Пример нумерованного списка после точки.

Списки улучшают восприятие текста благодаря маркерам и отступам.

Пример маркированного списка после точки.

Стремление выделить весь текст, сделать его броским часто возникает у начинающего разработчика.

Пример маркированного списка с декларативными элементами.

В новой версии программы много новинок.

Пример маркированного списка после двоеточия.

Для выделения используют:

Более сложный пример маркированного списка после двоеточия.

Для выделения используют:

Источник

Списки в Python: 11 вопросов, которые могут задать на собеседовании

Собеседование без списков — время на ветер. Рассказываем главное, что надо о них знать.

Список — базовая структура данных в Python. На собеседовании на позицию младшего Python-разработчика речь о нём зайдёт практически наверняка.

Мы выбрали самые популярные вопросы с собеседований, касающиеся списков, и оценили их сложность в эмодзи: (◡‿◡), (ー_ー) и (> ⌒

С некоторых пор утверждает, что он data scientist. В предыдущих сезонах выдавал себя за математика, звукорежиссёра, радиоведущего, переводчика, писателя. Кандидат наук, но не точных. Бесстрашно пишет о Data Science и программировании на Python.

Главное, что нужно помнить о списках

Вопрос 1. Как объединить списки?

Проще всего списки объединяются с помощью сложения +.

Как видно, итоговый список будет зависеть от порядка слагаемых. Исходные списки остаются неизменными.

Также списки можно объединить с помощью функции extend(). О ней ниже.

Вопрос 2. Как умножать списки?

Списки можно умножать на целое число (тип int), исходный список при этом не меняется. Умножение списка на другие типы данных, в том числе и на другой список, вызовет ошибку.

Умножим список [1, 2, ‘b’] на 2:

Содержание списка [1, 2, ‘b’] повторилось дважды. Если умножить список на 0 или отрицательное число, то получим пустой список.

Вопрос 3. Как проверить, существует ли значение в списке?

Для проверки используем in:

В этом примере in возвращает True, когда элемент в списке есть, и False — если нет.

Вопрос 4. Как перевернуть список?

Вопрос 5. В чём разница между append и extend?

Если кратко, то append() добавляет в конец списка значения поодиночке, а extend() добавляет их же и туда же, но уже списками.

Как работает append():

С помощью функции append() мы добавили одиночное значение ‘ d‘ к первому списку list_a и в следующей строке вывели получившийся список на экран. Как видим, в конец списка добавился ещё один элемент ‘ d‘.

Как работает extend():

Мы применили ко второму списку list_b функцию extend(), аргументом у которой стал другой список, list_a из кода выше. Вывод показал, что оба списка слились в один и стали новым списком list_b.

Тот же результат будет, если сложить два списка (list_b + list_a) и присвоить результат переменной list_b. Сможете написать код самостоятельно?

Вопрос 6. Как удалить из списка дубликаты?

Это можно сделать путём преобразования списка во множество ( set, иногда ещё его называют «набор»), а затем обратно в список:

С помощью функции set() преобразовали список list_b во множество, затем тут же, в этой же строке, обратно в список (с помощью уже знакомой нам функции list), и присвоили полученный результат той же переменной list_b. Python очень гибкий язык!

Здесь используется одно из свойств множества: в нём могут быть только уникальные элементы. Обратите внимание, что порядок следования элементов исходного списка (тех, что остались) может не сохраниться.

Вопрос 7. Преобразуйте цикл for в генератор списков

Питонисты очень любят решения в одну строчку. Цикл for содержит минимум две строки, поэтому здесь есть где развернуться.

Дан следующий цикл for:

Пока i бежит по первому списку a, цикл заполняет второй список значениями на единицу больше текущего значения i. Итого четыре строки, не считая вывода итогового списка.

Как сделать то же самое, но с помощью генератора списка:

Получили точно такой же список, но уже за две строки и без манипуляций с функцией append() в теле цикла for. Генератор списка принято считать более каноническим способом в Python, если он остаётся понятным.

Вопрос 8. В чём разница между remove, pop и del?

Каждый из этих трёх методов (точнее, двух методов и одной команды) удаляет элементы списка. Но каждый делает это по-своему и, соответственно, применяется в разных ситуациях.

remove()

Метод remove() удаляет из списка первое совпадающее значение.

Возьмём список и удалим из него элемент ‘ b‘:

Первая ‘ b‘ исчезла, но вторая ‘ b‘ осталась в списке.

Метод pop() удаляет элемент по индексу и возвращает этот элемент:

Индексация в Python идёт с нуля, поэтому элемент с индексом 2 — третий по счёту. В последних строчках мы вывели изменённый список.

Команда del тоже удаляет элемент списка по его индексу, но имеет отличный от pop() синтаксис и ничего не возвращает:

Мы недосчитались четвёртого по индексу (и пятого по счёту) элемента, то есть ‘ b‘.

Также команда del может удалять из списка срезы (slices):

При указании границ среза в Python последний элемент в срез не входит. Поэтому из списка удалены элементы с третьего (индекс 2) по пятый (индекс 4), исключая последний, то есть 66.25 и 333.

Наконец, del может удалять целые переменные.

Сначала создали список, затем вывели его на экран, чтобы убедиться, что он существует. Потом применили к нему команду del и вызвали снова. Ошибка! Python забыл, что вообще была такая переменная list_2.

Вопрос 9. Чем список отличается от других структур?

Сложность: (> ⌒ append()), а кортеж нет: он защищает данные от изменений после создания. По этой причине кортеж можно использовать в качестве ключа в словарях, а список нельзя. Кроме того, кортеж обрабатывается интерпретатором Python чуть быстрее.

Список и множество (set)

Список упорядочен: каждый элемент списка имеет индекс, а элемент множества — нет. Список может содержать одинаковые значения, а во множестве каждое значение уникально. Проверка, принадлежит ли элемент множеству, выполняется быстрее, чем такая же проверка элемента списка.

Список и словарь (dictionary)

Словарь состоит из пар «ключ-значение», а список может состоять и из одиночных элементов, и из пар, и из троек — если элементами будут другие списки или кортежи. Ключи у словаря должны быть уникальными и иметь неизменяемый тип, у списка таких ограничений нет. Поиск по словарю быстрее, чем по списку.

Список и массив (array)

Для использования массива нужно вызывать библиотеку array, а списки встроены в Python. В массиве могут содержаться элементы только одного типа. Массив не может содержать другие массивы или списки. Массив занимает меньше памяти и поэтому быстрее, чем одномерный список.

Список и массив NumPy (numpy.array)

Всё то же самое, что и в предыдущем пункте, только нужно вызывать библиотеку numpy. Плюс отличие в арифметических действиях: например, сложение не объединяет массивы, а применяется к их элементам по правилам линейной алгебры.

Вопрос 10. Как объединить два списка в список кортежей?

Сложность: (> ⌒ zip, причём не только для двух, но и для трёх и более списков. Это полезно для формирования, например, матриц из векторов.

В первых двух строчках мы создали два списка, которые надо объединить. В третьей с помощью конструкции, похожей на двойной генератор, создали список, состоящий из кортежей вида (k, v), где k и v берутся из двух наших списков с помощью функции zip(). К слову, она не зря носит такое название: в переводе zip означает «застёжка-молния», и эта функция как бы сшивает два списка в один.

Не забудьте проверить, что случится, если списки будут разной длины, и можно ли получить не список кортежей, а список списков.

Вопрос 11. Как работает функция range?

Функция range() генерирует три разных вида последовательностей из целых чисел и часто используется для быстрого создания списков — поэтому этот вопрос и попал в нашу подборку. Да и объяснять работу функции удобнее всего именно с помощью списка.

Последовательность от нуля до n

Функция range(n) сгенерировала последовательность от нуля до n (исключая n), а мы эту последовательность двумя способами обернули в список. Первый способ вы уже узнали — это генератор списков, а второй использует функцию list, которая превращает подходящий аргумент в список.

Попробуйте передать в range() отрицательное (-7) или дробное (3.14) число. Получится ли какой-нибудь список из этого, и если да, то какой?

Последовательность от n до m

Здесь в функцию range() нужно передать уже два аргумента: тогда range(n, m) сгенерирует целые числа от n до m (исключая m):

Последовательность от n до m с шагом k

Если в функцию range() передать три аргумента n, m, k, то она снова создаст последовательность от n до m (снова исключая m), но уже с шагом k:

Разница между элементами (шаг) равна третьему аргументу, то есть 4. Так как последний элемент (34) исключён, то список у нас заканчивается на 30.

Дайте мне список, и я переверну мир

Так (или примерно так) говорил ещё Архимед, а кто мы такие, чтоб с ним спорить. Список — простой, понятный и надёжный инструмент: в любой непонятной ситуации попробуйте сначала применить список, и даже если он не подойдёт, то подскажет, как и чем решать задачу дальше. Обязательно посмотрите другие методы списков из официальной документации Python, чтобы они не оказались для вас сюрпризом на собеседовании.

Конечно, Python — это не только списки, и изучать его лучше на родном языке в компании единомышленников. Приходите на наш курс «Профессия Python-разработчик». Под руководством опытных наставников вы станете настоящим укротителем питонов повелителем списков, массивов и словарей, а заодно получите востребованную и высокооплачиваемую специальность.

Источник